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¿Cómo funcionan las torres de agua y por qué se necesitan?

¿Cómo funcionan las torres de agua y por qué se necesitan?


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Cuando piensa en infraestructura pública, probablemente piense en carreteras, puentes y posiblemente torres de agua. Estas estructuras a menudo masivas son un elemento básico de la planificación urbana del siglo XXI. Están a nuestro alrededor, pero ¿alguna vez te has detenido a pensar cuál es su propósito y cómo funcionan?

Cómo funcionan las torres de agua

Es probable que todos comprendamos que las torres de agua contienen cantidades significativas de agua en el cielo, pero su utilidad y las complejidades de la ingeniería van mucho más allá.

Las torres de agua y sus hermanos, conocidos como tubos verticales, vienen en todo tipo de tamaños y formas diferentes, cada uno con aproximadamente el mismo objetivo, mantener las redes de agua presionadas.

Muchas torres de agua funcionan simplemente como tanques de retención de flujo abierto para sistemas de agua presurizada. Esto significa que a menudo no hay una bomba directamente al lado de la torre de agua, bombeando agua hasta la parte superior. Sin embargo, esto se logra mediante la presión ya presente en un sistema de agua de las bombas que regresan a la fuente del agua potable limpia.

Por ejemplo, si una red de tuberías se presurizó para 50 psi o libras por pulgada cuadrada, entonces el sistema podría impulsar el agua 115 pies en el aire, guardándolo en el tanque de la torre de agua. Esta elevación de agua resultante, debido a la presión de la red de tuberías, se denomina "altura". Cada psi de presión es equivalente a aproximadamente 2,31 pies de cabeza. Con este simple cálculo, los ingenieros pueden determinar la altura adecuada para diseñar torres de agua y su capacidad de almacenamiento en función de las condiciones normales de la red de tuberías.

Torres de agua y redes de agua municipales

Ahora que tenemos esa simple comprensión fuera del camino, podemos comenzar a comprender el concepto general. La mayoría de las torres de agua son máquinas relativamente simples. El agua limpia sale de una planta de tratamiento de agua y se introduce en la red mediante una serie de bombas principales. Estas bombas ejercen presión sobre el sistema de agua, lo que permite que fluya a todas las salidas necesarias, incluidas las torres de agua internas. Una torre de agua estándar puede tener una capacidad de un millón de galones, pero su capacidad varía mucho según los requisitos del sistema.

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Como dijimos antes, cada psi de presión antes de una torre de agua puede empujar una columna de agua hacia arriba 2,31 pies. Cuando el agua sale de la torre de agua, cada pie de agua se convierte en.43 psi. Entonces, si una torre de agua almacena 100 pies de agua, entonces podría suministrar 43 psi de presión al sistema.

Tenemos los conceptos básicos de cómo funcionan las torres de agua fuera del camino, pero todo esto no responde a la pregunta de por qué ...

Mantener grandes cantidades de agua lejos del suelo juega un papel importante en la regulación de la presión del agua en las ciudades de todo el mundo. La demanda de agua fluctúa a lo largo del día. Durante el almuerzo o por la mañana, es posible que se requiera más agua del sistema para satisfacer las necesidades del usuario. Los operadores de las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden incluso saber cuándo el medio tiempo en el Superbowl se debe al aumento significativo del caudal.

Dicho todo esto, los ingenieros y operadores tratan de mantener el sistema de agua a una presión bastante constante o al menos por encima de las presiones mínimas por seguridad. Hacerlo con solo bombas significaría un uso de energía significativamente mayor durante las horas pico y casi ningún uso de energía durante las horas de inactividad como por la noche. Agregar torres de agua al sistema permite que las bombas funcionen a un ritmo bastante constante con el agua almacenada en las torres para compensar las horas pico. Durante el tiempo de inactividad, las torres de agua se volverán a llenar actuando como un amortiguador, almacenando cualquier exceso de energía en el sistema.

Torres de agua en la vida diaria

Las torres de agua no solo actúan como un amortiguador, sino que también ayudan en momentos de emergencia. Las bombas, como cualquier otra máquina, a menudo se rompen. Sin torres de agua, esto significaría que redes enteras podrían perder presión de agua, permitiendo potencialmente bacterias mortales en la red de tuberías. Las torres de agua permiten pequeños períodos de inactividad en el extremo de la bomba, a menudo hasta 24 horas, para ayudar a mantener el sistema en funcionamiento. Por todas estas razones, la mayoría de las redes de agua presurizada desde finales del siglo XIX hasta la actualidad han utilizado torres de agua en sus diseños.

Por lo tanto, las torres de agua funcionan para regular el flujo, disminuir la tensión variable en las bombas, almacenar el exceso de suministro de agua y energía y sirven como respaldo en tiempos de emergencia.

Estas estructuras son aspectos esenciales de las redes de agua y la infraestructura municipal moderna. Puede pensar en estos mástiles monolíticos como grandes reguladores en los sistemas de suministro de agua en todo el mundo. Sin ellos, los ingenieros tendrían dificultades para mantener el agua libre de bacterias y suministrada a presiones constantes.


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Comentarios:

  1. Gared

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  2. Grozragore

    Trabajo perdido.

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